無人機在森林防火中的應用及潛力分析

李長宇

摘 要：根據我國的森林分布特點，無人機在森林防火中具有一定優勢，我國對于森林防火應用無人機起步較晚，雖然發展速度很快，但目前與發達國家還存在一定差距。本文將對無人機在森林防火中的應用及發展進行分析。

關鍵詞：無人機；森林防火；潛力分析

中圖分類號：S762.6 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180432167

森林做為陸地生態系統的主體，是人類賴以生存的基礎資源，不僅是國民經濟建設的重要組成部分，而且是保護生態環境的重要屏障。森林火災會給森林資源帶來毀滅性的后果，對國民經濟可持續發展和生態安全造成巨大威脅，所以說，森林防火在我國生態文明建設及社會可持續發展中具有重要作用，而無人機在森林防火方面具有獨特的優勢。

1 無人機在森林防火中的應用

無人機在森林防火中的應用是以森林日常巡查、火災實時偵查與后期處理、災后調查與評估為主。其最大的優勢就是可以在惡劣的自然條件下利用攜帶的紅外熱成像儀、高清透霧攝像儀、GPS全球的定位系統、高清數字圖像處理與傳輸技術，在簡單條件下即可執行低空飛行任務，無論晝夜都能及時獲取影像數據。

1.1 森林日常巡查

由于無人機具有機動靈活性，所以能快速獲取較大范圍的林區動態，相對于地面人工巡查，無人機在監測的范圍和時效方面具有獨特優勢。無人機攜帶的空中處理模塊與地面處理模塊組成火情監控系統，能夠按照預定航線對林區進行空中巡查，及時將巡查過程中所獲取的影像與數據傳輸給地面指揮中心。無人機在巡查中能及時發現火情、報告火場位置，做到對火情早發現、早預報、早撲救，從而實現森林火災“打早、打小、打了”的目標，可以極大提高監測和管理水平和巡查護林的效率，減少地面巡查人員數量，減輕基層護林防火人員的負擔。

1.2 火災實時偵查與后期處理

1.2.1 火災實時偵查

當森林火災發生以后，火場周圍的環境發生劇烈變化，尤其是火場易燃物燃燒在上方產生大量濃煙，導致能見度極低，火勢由于受地形、植被、氣象等因素的影響瞬息萬變。地面火情觀測人員無法深入火場，即使航空飛機能達到火場上空，觀察員也無法詳細觀察到地面火場情況，且航空飛機自身也存在著較大的安全風險。此時無人機就能克服地面火情觀測人員及航空飛機的不足，對已經發生火災的區域進行空中火情勢態的持續觀察，利用其傳輸的數據指揮部門可以迅速決策，從而提高滅火效率，減輕森林資源危害程度，確保撲火隊伍人員安全。

1.2.2 火災后期處理

火災撲滅后，為及時發現并清理存在的各種隱蔽余火、有效防止余火復燃，對已消滅明火的的區域進行勘查，依靠航空飛機火情觀察員的肉眼無法觀察到火場隱蔽余火的情況。在過火面積較大時，采用人工查找隱蔽余火的方式要使用大量人員，不僅效率低還不利于人員安全。根據無人機配備的紅外探測設備將火場區域地面溫度分布狀態實時傳回地面，指揮部及時調整撲火隊伍對存在的隱蔽余火進行清理。

1.3 災后的調查與評估

森林火災災后調查中，應用無人機能夠有效地減少野外工作量，從而提高工作速度與精準度。利用無人機進行空中拍照，結合ArcGIS與GPS系統進行數據處理，就能準確地判定森林火災過火的位置、地形、面積及植被，清楚地表達出森林火災受災的程度等，還可分析火災的類型、火勢蔓延方向、初步判定火災的起因及起火點的位置，為森林火災案件的調查和森林火災評估提供幫助。

2 無人機的發展和局限性

2.1 無人機的發展

隨著社會經濟的發展，人們的需求增加和無人機技術的突飛猛進，使其在民用及商用領域的運用逐漸顯露了出來。即便民用無人機的優勢明顯，但是安全方面的問題仍需解決，畢竟是無人機，沒有人駕駛，當故障發生的時候，飛機自身不可以瞬時調整與故障的排除，從而使無人機很容易摔機，因此安全性較差，事故發生率較高；無人機作為一種新型的飛行管制對象，給空中的交通正常運行與管理帶來了新的挑戰，而且還存在無人機動力技術以及提高無人機搭載的能力等方面的問題。

2.2 無人機在森林防火中的局限性

在我國無人機技術還不夠完善、操作人員相對匱乏，資金投入量小，林區點多面廣，全面發展無人機還需大量的資金支持。加之在林區因地形、植被、氣象條件引起的無人機抗風性能不夠穩定，無人機續航的時間不長，在森林防火當中，根據監測到的圖像對數據進行分析處理，精度也會受到一定的影響。

3 結語

隨著我國的無人機技術不斷開發日趨成熟，使無人機在森林巡護監測、林業調查和等領域中的應用越來越廣泛，一定會成為森林巡護、森林火災撲救與遏制森林火災發生的有力監測技術手段之一。同時隨著無人機系統在森林防火領域的應用不斷深入，將在很大程度上提升森林火災監測體系的管理水平，從而保護我國的森林資源，促進林業經濟發展，為生態文明建設及社會的可持續發展做出貢獻。

參考文獻

[1]李洪雙，江西軍.衛星林火監測在東北林區森林防火中的應用[J].森林防火，2010（1）.